新南威尔士大学AFM：FTO基底上PTAA与SAM互补空穴传输层助力倒置钙钛矿太阳能电池

氟掺杂氧化锡（FTO）玻璃是钙钛矿太阳能电池（PSCs）商业化中最具潜力的基底之一，但其粗糙表面导致空穴传输层（HTL）覆盖不均匀的问题长期存在。

本研究澳大利亚新南威尔士大学Meng Zhang、Xu Liu、Xiaojing Hao和Jiangtao Xu等人提出了一种创新策略，通过结合聚双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺（PTAA）和自组装单分子层（SAM）的优势，构建互补型HTL：PTAA优先沉积在FTO的谷底区域，而SAM覆盖PTAA未触及的峰顶，从而显著提升表面能均匀性。结合非离子共聚物表面活性剂F127优化钙钛矿前驱体润湿性，基于PTAA :SAM复合HTL的p-i-n PSCs实现了25.4%的功率转换效率（PCE），未封装器件在AM 1.5G光照下1000小时后仍保持初始效率的100%。

该研究为FTO基p-i-n PSCs的高效、高稳定性及可重复制备提供了新思路。

文章亮点总结

1. 互补型HTL设计：PTAA与SAM在FTO粗糙表面的分区覆盖（PTAA填谷、SAM覆峰），解决了单一材料无法均匀覆盖的难题，降低界面能量损失。

2. 界面工程突破：引入F127共聚物表面活性剂，同步优化钙钛矿润湿性、界面钝化及能级排列，器件效率提升至25.4%，且无迟滞效应。

3. 卓越稳定性：未封装器件在持续1000小时光照老化测试后效率零衰减，为FTO基p-i-n PSCs的工业化提供了可靠方案。

Y. Wang, M. Zhang, M. Zhang, et al. “ A Complementary Hole-Transport Layer of PTAA and SAM on FTO Substrate for p-i-n Structured Perovskite Solar Cells.” Adv. Funct. Mater. (2025): e08510.

https://doi.org/10.1002/adfm.202508510

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